Automation Winding Reinforcing Steel Machine 全自动钢筋弯曲机的发明,是解决适用于建筑行业中钢筋弯曲加工成型主要关键的自动化生产设备。
由于钢筋混凝土构筑物,在现实生活中涉及应用面极其广阔,至使钢筋构件的形状复杂多变。所需用钢筋的种类、规格、性能各一,造成加工弯曲工艺的繁锁。而且更主要是目前现有的钢筋弯曲加工设备结构简单,性能单一,控制灵敏度差,无法适应现实生产的需求。迫使工人操作时,劳动强度大,精神极其紧张、安全、质量、产量无法得到保证,劳动生产力低。例如:在弯曲加工一根型钢筋时,工人不但要紧张地根据经验估计控制每一弯曲角度的提前关机缓冲量;还需人工不断地调整变换,每一弯曲加工钢筋的相对尺寸位置;更甚是加工这个四个弯曲方向不同的弯曲形状钢筋,工人必需每加工完一个弯曲形状后,将加工钢筋作180°翻身,再继续加工下一弯曲形状,至使钢筋加工弯曲水平还滞留在落后的水平上。
在目前一般的建筑工地上现状是:由于钢筋形状、种类差异大,加工弯曲设备性能单一简陋;另加工现场场地所限等。钢筋弯曲加工均由预制厂加工后,再二次送现场应用。有些小型工地还沿用手工操作弯曲加工。
综上所述,建筑业中的钢筋弯曲加工水平还较原始落后,跟不上时代发展的需求,其主要原因是对现有的加工弯曲钢筋机械要改革创新。急需创造发明一台多功能全自动钢筋弯曲成型机。以解决填补这一世界空白点,扩大钢筋混凝土构筑物的应用,为人类作出更大成绩与贡献。
随着改革开放的深入,建筑事业日益兴旺发展,以高新科技来改进、增强我们现有的机械设备施工能力。提高我们现有的劳动生产力,设计创造出新颖、实用的全自动机械设备,是时代对我们的要求。所以改革旧的钢筋弯曲机械,实现全自动钢筋弯曲生产,是势在必行,也是时代赋予我们的使命。
现有钢筋弯曲加工机械的特性分析设备类型结构特性优劣评价机械式钢筋切断机电动机经齿轮变速,带动惯性飞轮盘。利用圆偏心,带动连杆产生机械往复运动。在刀片往复来回的间隙瞬间,将钢筋伸入切断。成本价格低,劳动强度大。操作有危险,无法组成自动化流水线液压式钢筋切断机电动机带动油泵,产生高压油利用液压油缸的压力对钢筋进行剪切。便于操作控制,能组成自动化流水线。机械式钢筋弯曲机电动机经齿轮变速,带动惯性飞轮盘。驱动大小变速齿轮(变换大小齿轮配对,改变弯曲速度)。单轴正向反向0-360°弯曲钢筋。成本价格低,操作灵敏度差,无法组成自动化。液压式钢筋弯曲机电动机带动油泵,利用油缸伸缩带动齿轮条使齿轮作单轴单向0-180弯曲钢筋。操作性能稳定,弯曲角度准确,但功能单一,无法组成自动线
此外,有机械式Gw40钢筋弯曲机,虽在原机构上进行改进,使传动系统增设控制开关,电气开关。增设了角度预选控制机构。另有YQW-32液压钢筋切断弯曲机等。但都由于机械结构简单,因仅只有单轴弯曲。在加工复杂钢筋弯曲型状时,需人工配合将所加工的钢筋弯曲构件反复进行移位、翻身,弯曲加工。这样同样也达不到自动化标准。
从国内外钢筋弯曲加工设备现状分析:可得出目前设备动力结构上趋向液压与程控。但由于加工钢筋弯曲地型状、尺寸差异大,另主要是至今仍无一台理想的万能钢筋弯曲机,使钢筋弯曲加工水平还滞留在50年代的水平上,无法实现程控自动化,所以更谈不上组成电脑遥控全自动加工生产流水线。
本人根据工作的实践与经验,创造设计了一台全自动钢筋弯曲成型机,填补世界空白。使钢筋弯曲加工生产能力踏上一个新台阶。同时废除了工人繁重、紧张、危险的操作劳动。使钢筋弯曲加工的质量、产量、安全效益达到世界最先进的水平。更主要是成倍地提高了劳动生产力。故此这最新一代的全自动钢筋弯曲机,是将成为原钢筋弯曲加工机械设备更新换代重要的替代产品。
发明设计优越特性:
全自动钢筋弯曲机是台全液压机械设备。设计采用了液压低速大扭矩油马达作为钢筋弯曲的主动力。这样不但功率利用率高,而且操作安全,简便可靠,并实现正向、反向任意0-360°的钢筋弯曲加工。在根据改进淘汰旧有设备的弊端与不足处,创造发明设计出独特新颖先进的上下弯曲转动盘结构,实现了按需要求,快速、精确地交换圆心轴的机械动作。创造实现组成了双弯曲轴、双向、全方位0-360°的全功能旋转弯曲钢筋的结构系统。
同时又设计配备了左右两套灵活实用可靠的滚轧压力驱动钢筋位移液压系统,使该系统能敏捷,准确无误,连续不断配合变更钢筋弯曲部位。该钢筋相对位移液压系统的设计创造,更完善地增进整套设备的优越性,整体性与自动化程度。
全自动钢筋弯曲机的创造发明,实现了钢筋弯曲加工的程控化。为组成电脑遥控全自动钢筋弯曲加工生产线(车间)奠定了基础。
设备结构图示介绍:
图1-全自动钢筋弯曲机结构示意图(平面图、正立面剖示图)
根据图1所示:
1、弯曲液压低速大扭矩油马达 2、变轴液压油缸(上、下)
3、传递器 4、磁力固定器(a、b、c、d)
5、弯曲转动盘(上盘、下盘) 6、弯曲轴(A轴、B轴)
7、位移液压油马达(左、右) 8、升降液压油缸(左、右)
9、滚轧压力液压油缸(左、右) 10、位移驱动轴(左、右)
11、位移校正轴(左、右) 12、位移辅助滚动轴(左、右)
13、三相交流电动机及液压泵 14、贮油箱
15、三位四通电磁阀 16、流量阀
图2-全自动钢筋弯曲机液压系统工作原理图
根据图2所示
1、弯曲液压油马达 2、变轴液压油缸(上、下)
3、升降液压油缸(左、右) 4、滚轧位移液压油马达(左,右)
5、滚轧压力液压油缸(左、右) 6、流量阀(A、B、C)
7、可调变速阀 8、双向制动回路
9、双向液压锁 10、平衡回路
11、调压回路 12、三位四通电磁阀
13、安全阀 14、截止阀
15、滤清器 16、贮油箱
17、三相交流电动机 18、液压油泵
19、同步回路 20、回转接头
图7-全自动钢筋弯曲机电气控制线路图
根据图7所示:
1、弯曲液压马达控制开关系统
2、上、下变轴液压油缸控制开关系统
3、A流量阀控制开关系统
4、B流量阀控制开关系统
5、C流量阀控制开关系统
6、左滚轧位移液压油马达控制开关系统
7、左升降液压油缸控制开关系统
8、左滚轧压力液压油缸控制开关系统
9、左A、B固定器控制开关
10、调速阀控制开关
11、右滚轧位移液压油马达控制开关系统
12、右升降液压油缸控制开关系统
13、右滚轧压力液压油缸控制开关系统
14、右C、D固定器控制开关
15、调速阀控制开关
RD熔断器RJ热继电器ZK自动空气开关D三相交流电动机XD信号灯ZQA左起动按钮开关QC起动接触器YQA右起动按钮开关QA起动按钮开关ZJ左控制继电器TA停止按钮开关YJ右控制继电器
结构部件及功能介绍:
1、大扭矩低速液压油马达:是钢筋弯曲加工的主要设备,它通过正向反向输入输出液压油,产生左旋转或右旋转的弯矩力。只要控制进油量的速度与进油量多少,按需任意变化选择弯曲功率,及弯曲角度0-360°全方位的选定。
2、变轴液压油缸:为保证复杂的钢筋弯曲加工形状能一次上机加工成型,则利用变轴液压油缸正向、反向进出液压油,活塞产生左右位移,使弯曲旋转上盘与下盘之间产生相对位置变化,使液压油马达传出的扭矩力,能任意按需选择以A轴为轴心旋转或B轴为轴心旋转,该设备采用上下各一只变轴液压油缸同时同步移动。(1)保证相对位移的精度;(2)可做到动作迅速灵活。当弯曲钢筋时,上变轴液压油缸随弯曲旋转盘可旋转,下弯曲变轴油缸固定。但弯曲旋转时上下液压油缸均锁紧,无相对位移。
3、传递器:将液压油马达产生的弯曲旋转扭矩传递于转动盘;及利用回转接头将液压油传递于变轴液压上油缸。
4、磁力固定定位器:当变轴液压油缸工作变位时,所加工的钢筋已进入待弯工作状态,故只能保证弯曲旋转上盘与加工钢筋静止不动。弯曲旋转下盘与弯曲液压油马达对上盘作相对变轴位移,弯曲旋转上盘由磁力固定定位器定位固定。
5、弯曲转动盘:分上盘与下盘,上盘与A、B弯曲轴连接,下盘与传递器连接。上下盘间由燕尾槽连接。中间安装变轴上油缸,通过下盘对上盘作相对直线位移运动,使旋转转动盘可任意按加工钢筋形状的需求,选择以A轴为圆心轴,则B轴为转动轴,使B轴沿A轴作圆周运动,反之相反。
6、弯曲A、B轴:弯曲A、B轴是根据所加工钢筋的不同直径按需调换,弯曲A、B轴由轴径与轴套组成。使轴径与轴套间产生相对滑动。减少钢筋对轴的摩损,来提高产品使用期。
上述1-6组成钢筋弯曲液压系统。
7、位移液压油马达:当每加工完成一个钢筋弯曲后,须移动一次钢筋的相对位置。则由位移液压油马达来完成,按图1示为左右各一只,每只位移液压油马达配有一对轴,一根为与油马达直接相连的10位移驱动轴,另一根为11位移校正轴,位移液压油马达正向、反向、输入、输出液压油,可驱动旋转轴顺时针旋转或逆时针旋转,使弯曲钢筋作给进与退出直线运动,同时可根据选择控制,给于液压油马达的定量液压油输入,驱动旋转轴的旋转位移,计算出钢筋位移给进距离。并通过位移校正轴来检验校核精度。
8、升降液压油缸:按图1示左右各一只,该油缸是调整左右位移油马达需要工作与否,例:当仅需左位移液压油马达工作时,右面二轴对加工件有影响时,左升降油缸就升起工作,右升降油缸即下降待令。反之相反。也可根据工作需要,左右两边同时共同升起工作。
9、滚轧压力液压油缸:按图1示左右各一只,该油缸是用来调正对直径形状不同的钢筋,通过调整驱动旋转轴与位移校正轴间的距离与相对压力,以保证钢筋准确顺利进行位移。
10、位移驱动轴:左右各一根与位移校正轴配对驱动弯曲钢筋。位移驱动轴直接与位移液压马达连接固定,驱动旋转滚轧钢筋。
11、位移校正轴:同样也是左右各一根与位移驱动轴配对工作,并根据旋转位移传感器校正位移距离。
7-11组成弯曲钢筋相对移动系统。
12、油泵:经电动机带动,使油泵产生高压液压油,输向各工作部件驱动作功。
13、三相交流电动机:将电力转换成旋转动力,带动油泵。
14、油箱:贮备、过滤工作液压油。
15、三位四通电磁阀:操作控制设备执行左进、停止,右进或上升、停止、下降动作。
16、流量阀。均为操作控制阀。
钢筋弯曲加工工艺说明:
弯曲加工钢筋直径变化很大,及加工钢筋应力变化差异大,为保证加工质量和提高设备利用率特此规定如下:
不同直径的钢筋弯曲速度钢筋直径弯曲转速6-12mm13-22mm20-40mm12转/分6转/分3转/分
一次弯曲加工钢筋根数及最大扭矩钢筋直径一次加工根数最大扭矩6-8mm10mm12-14mm16-20mm22-28mm30-35mm36-40mm121086432452N·m736N·m1616N·m3534N·m6465N·m6693N·m6660N·m
注1、钢筋组合可通过专用钢筋夹持器,将待弯曲钢筋单根叠合夹持组合进入弯曲机操作。
注2、弯曲转动盘,顺时针旋转称为正向旋转;反之逆时针旋转称为反向旋转。
钢筋弯曲加工实例介绍
图3-型钢筋弯曲加工成型原理及弯曲工艺流程
根据图3所示
1、钢筋从右侧送入弯曲机。YQ轴YX轴夹紧送入钢筋,YQ轴驱动旋转,YX轴校正计数,将钢筋输送至待弯曲位置停,弯曲转动盘以A轴为圆心轴,B轴绕A轴反向旋转弯曲60°
2、60°弯曲完成。弯曲转动盘回位转动复位。YQ轴驱动工作,将钢筋送至下一待弯曲位置停。
3、弯曲转动下盘移位变轴;使弯曲转动盘以B轴为圆心轴,A轴绕B轴正向旋转弯曲60°。
4、60°弯曲完成。弯曲转动盘回位转动复位;弯曲转动下盘回位变轴。YQ轴驱动工作,将钢筋移动400mm停。
5、ZQ轴、ZX轴上升接替工作,ZQ、ZX轴夹紧钢筋;YQ轴YX轴下降停止工作。ZQ轴驱动旋转,ZX轴校正计数,继将钢筋送至下一待弯曲位置停。
6、弯曲转动盘以A轴为圆心轴,B轴绕A轴正向旋转弯曲60°。
7、60°弯曲完成。弯曲转动盘回位转动复位。ZQ轴驱动旋转将钢筋送至下一待弯曲位置停。
8、弯曲转动下盘移位变轴;使弯曲转动盘以B为圆心轴A轴绕B轴反向旋转弯曲60°。
9、60°弯曲完成。弯曲转动盘回位转动复位;弯曲转动下盘回位变轴。ZQ轴ZX轴松开钢筋,钢筋弯曲成型完毕。
图4、图5、图6-型钢筋弯曲加工成型原理及弯曲工艺流程
1、钢筋从右侧送入弯曲机,YQ轴YX轴夹紧送入钢筋,YQ轴驱动旋转,YX轴校正计数,将钢筋送入至待弯曲位置停。弯曲转动盘以A为圆心轴,B轴绕A轴反向旋转弯曲135°。
2、135°弯曲完成。弯曲转动盘回位转动复位。YQ轴驱动旋转,将钢筋送至下一待弯曲位置停。
3、弯曲转动盘以A轴为圆心轴,B轴绕A轴反向旋转弯曲90°。
4、90°弯曲完成。弯曲转动盘回位转动复位。YQ轴驱动旋转,将钢筋送至下一待弯曲位置停。
5、弯曲转动下盘移位变轴;使弯曲转动盘以B轴为圆心轴,A轴绕B轴正向旋转弯曲60°。
6、60°弯曲完成。弯曲转动盘回位转动复位;弯曲转动下盘回位变轴。YQ轴驱动旋转,将钢筋送下一待弯曲位置停。
7、弯曲转动盘以A轴为圆心轴,B轴绕A轴反向旋转弯曲60°。
8、60°弯曲完成。弯曲转动盘回位转动复位。YQ轴驱动旋转,将钢筋送至下一待弯曲位置停。
9、弯曲转动盘以A轴为圆心轴,B轴绕A轴反向旋转弯曲90°。
10、90°弯曲完成。弯曲转动盘回位转动复位。YQ轴驱动旋转,将钢筋移动400mm停。
11、ZQ轴ZX轴上升接替工作,ZQ轴、ZX轴夹紧钢筋。YQ轴、YX轴下降停止工作。ZQ轴驱动旋转,ZX轴校正计数,继将钢筋送至下一待弯曲位置停。
12、弯曲转动盘以A轴为圆心轴。B轴绕A轴正向旋转弯曲135°。
13、135°弯曲完成。弯曲转动盘回位转动复位。ZQ轴驱动旋转,将钢筋送至下一待弯曲位置停。
14、弯曲转动下盘移位变轴,使弯曲转动盘以B轴为圆心轴,A轴绕B轴反向旋转弯曲60°。
15、60°弯曲完成。弯曲转动盘回位转动复位。弯曲转动下盘回位变轴。ZQ驱动旋转,将钢筋送至下一待弯曲位置停。
16、弯曲转动盘以A轴为圆心轴,B轴绕A轴正向旋转弯曲60°。
17、60°弯曲完成。弯曲转动盘回位转动复位。ZQ轴驱动旋转,将钢筋送至下一待弯曲位置停。
18、弯曲转动盘以A轴为圆心轴,B轴绕A轴正向旋转弯曲90°。
19、90°弯曲完成。弯曲转动盘回位转动复位。ZQ轴ZX轴松开钢筋。钢筋弯曲成型完毕。